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地震勘探技术在石油地质勘探中的应用及发展

发表时间：2020/12/28 来源：《基层建设》2020年第24期作者：何振铎1 黄颖2 蒋成成3

[导读] 摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。

        中国石油大港油田公司新项目事业部天津市 300280
        摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。石油是一种珍贵的能源资源，随着我国经济水平的提高，工业化程度也越来越高，对能源的需求也越来越大，石油作为主要的工业能源之一，在当代工业生产乃至社会生活中发挥着不可替代的作用，为了保证石油资源的有效供应，对石油的勘探力度也在不断增大。本文就地震勘探技术在石油地质勘探中的应用及发展展开探讨。
        关键词：地震；勘探；技术；地质
        引言
        物探技术是一项应用性的学科，应用领域也是比较广泛的，不仅仅在石油工程领域，在军事、工程质量等领域也有很大的作用，其发展涉及多学科多领域，对于我国经济的发展具有十分重要的意义。地震勘探技术主要是利用岩石的弹性特征对地层的结构进行分析从而达到预测油气资源的一种方法。目前，地震勘探技术在油气田的勘探开发过程中应用的越来越广泛。
        1我国石油地质勘探的现状
        （1）国际供应不安全。由于我国种种原因，石油资源难以做到自给自足，需要从国外进口大量的石油资源，但由于石油易燃易爆的特性，给运输工作带来了一定的风险，并且在运输过程中，还会受到海盗等外部因素的影响，不仅增加了运输成本，还使得运输过程中的风险大幅增加。因此为了有效地解决此类问题，我国需要对技术进行发展创新，增强产油能力，从而更好地满足国内对于石油资源日渐增长的需求。（2）过度依赖国际市场。近几年我国正处于一个高速发展的趋势中，我国的工业生产以及人们生活都对石油资源有较大的依赖性。与世界上大部分国家相比，我国的石油产量较为可观，但由于我国基本国情导致人均石油占比较低。并且，根据相关统计部门的资料显示，近些年我国对于石油资源的需求与日增长，并且我国的石油地质勘探技术相较于国外发达国家，还较为落后导致石油资源的供应不足，使得目前我国仍需要大量地进口石油，从而增加了国家石油行业的成本。
        2地震勘探技术
        2.1四维地震技术
        四维地震技术又称时间推移地震技术。该技术的原理是在一定的时间内对所研究的油藏进行若干次的地震勘探。这种做法的目的是通过油藏的变化引起的地震响应特征的变化，继而反演出油藏的特征。国外针对此项技术的研究起步较早，已经取得了商业化的应用，而我国目前针对此项技术的研究起步较晚，但通过这些年的理论与实践研究，在多个油田进行了应用，在提高油气资源采收率方面取得了很大的突破。
        2.2垂直地震剖面技术
        垂直地震剖面技术（简称VSP）是最近几年发展迅速的一种新型的石油地质勘探技术之一。该技术的起源要追溯到20世纪30年代，当时由于技术以及其他方面的条件限制一直没有得到很好的发展，直到苏联学者加尔彼林院士于1971年发表了关于“垂直地震剖面”的专著后，该种技术才开始具备一定的理论基础。到目前为止，VSP技术在我国已经成功的在各大油田发挥了极其重要的作用。近些年，通过国内外的实践经验表明，VSP技术不仅能够完善常规构造的解释，还可以用于测定平均速度、衰减系数、纵横波速度等参数。
        2.3地震属性技术
        该技术的主要原理是分析地震获取的数据，结合具体区块的资料，确定地层的构造及岩性特征，最终对油藏的模型进行确定，继而可以进一步的对后续的钻井开发决策提供指导。一直以来，地震处理解释所需要研究的主要内容是地震属性技术。自从20世纪60年代开展烃类检测开始一直到本世纪的多维属性，地震属性技术的发展经历了几起几落，目前已经逐步完善。目前，基于强大的计算机系统，3D地震技术已经将地震的数据量增加了几个量级，计算机系统强大的数据处理功能以及先进的可视化解释技术进一步推动了地震处理技术的进一步发展，并且定量化的进一步完善了3D解释技术。

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        2.4随钻地震技术
        随钻地震技术属于地震勘探技术的一种，只是所采用的震源是钻头的振动。学者Weatherly于19世纪30年代就采用顿钻的脉冲信号来进行成像的技术申请了一项专利，但是该项技术在当时的科技水平下没有得到很好的发展。但是在19世纪80年代，国外计算机技术的发展带动了随钻地震技术的发展。美国斯坦福大学Marion和Kostov等学者采用钻头在井底工时的噪声作为震源，在地面利用检波器对收集到的波形进行收集分析，从而得到了一种新型的地震勘探技术。随钻地震勘探技术相比于其他的勘探技术而言具有高效的勘探效率、不会占用钻井工作时间且不存在检波器下井风险，而且能够比较准确的对井筒周围以及钻头前方地层的地质情况进行预测。
        2.5多波多分量地震勘探技术
        采用多波多分量地震勘探技术的核心是各向异性的介质转换波的成像技术，该技术对于复杂的地质条件及油藏的描述起到关键性的作用。通过对地震横波的分裂可以预测出裂缝的各向异性；通过对转换波形成像技术的研究可以完善p波剖面成像受其他介质的影响，继而可以分析出玄武岩覆盖区下方的油藏特征。多波多分量技术上近些年来取得了突飞猛进的发展，未来有望成为地震勘探界核心技术之一。近些年，专家们通过对各相异性介质转换波的特征的研究，提出了转换波极化各向异性动校正参数法、参数估算、双曲型的转换波时差等新概念，除此之外，还研究出了各向异性介质转换波的叠前偏移技术。针对转换波数据处理方式，专家研究出一种新型横波分离技术：最小熵旋转法技术。该技术是获取储层属性的关键，而且可以通过该方式直接获取储层各向异性的强度和方位。
        2.6时间推移地震技术
        时间推移地震技术也可以称之为四维地震技术，该项技术是指在规定的时间内对某一油藏进行进行多次的地震勘探，这样的所能起到的效果就是能够分析出油藏的变化所引起的地震响应特性的变化，并且可以根据地震反演响应的变化反演出油藏特性的变化特征。目前，该项技术是世界上发展比较火热的新型技术。国外对该项技术的发展比较较早，目前已经进入到商业化的应用阶段，且在多个油田进行了实践，在提高采收率方面取得了不错的效果。
        3石油地质勘探技术的发展
        （1）与数字模拟结合。随着计算机数字模拟技术的爆炸式发展，石油地质勘结合用数字模拟技术，通过数据建立模型，对探测地区进行剖析，从而提升勘探效率。（2）大力发展综合配套的勘探技术。跨专业的融合应用，加速石油地质勘探理念技术的创新，是石油勘探发展的必然趋势。单以探物技术来说，我国复杂的地质条件导致油田的可开采周期和勘探遇到了不可回避的诸多问题，鞭策我们从多角度全方位的发展石油勘探技术。
        结语
        综上所述，地震勘探技术是我国石油行业发展的主要的技术之一。目前，我国地震勘探设备的仪器逐步向着灵敏度高、精度高、分辨率高以及自动化的方向发展。但是软件方面应该向着更开放、集成度更高和可视化程度高的方向发展，并可以快速处理勘探资料以及成果成像化。总的来说，我国石油工作应该迎难而上，积极面对目前勘探事业的难点，为我国油气资源做出一定的贡献，推动我国石油事业更上一层楼。
        参考文献：
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        [2]湘赣.地震勘探仪器的现状及发展[J].物探设备，2008，11（1）：1-8.
        [3]刘奇琳，黄跃.波动方程叠前深度偏移GPU技术[J].物探化探计算技术，2019，32（4）：386-391；337.
        [4]李栋明，刘群星. 地震技术在油气田开发中的应用[J].内蒙古石油化工，2018（4）：97-99.